弗兰克-赫兹实验报告_百度文库
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弗兰克-赫兹实验报告|复​旦​大​学​近​代​物​理​实​验​I​弗​兰​克​-​赫​兹​实​验​正​式​报​告​,​作​者​卜​庆​阳​,​合​作​者​张​高​维​,​指​导​老​师​姚​红​英​。
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你可能喜欢“弗兰克-赫兹实验”中要说明的几个问题
人教版高中物理选修3—5“玻尔原子模型”这一节和旧教材相比,新增了“弗兰克-赫兹实验”,该实验证明了原子内部量子化能级的存在。教材对电流形成过程的描述简洁而清晰,但对为什么电流会大幅下降?K-G间电压多少时,电流又会上升?以及为什么I-UGK曲线出现的极小值会随着UG2K的增加而上升?相邻的峰值表示什么等问题都没能说清楚,特别是教材对电流下降的解释值得商榷。1为什么电流会大幅下降且不会下降到零教材的解释是:“当K-G间的电压达到4.9V时,电子在到达G极附近时获得的能量正好是4.9eV,和汞原子相碰时,就有很大的可能把全部能量传递给汞原子,使汞原子从基态激发到最近的一个能量较高的激发态。这样电子就无法克服反向电压到达A极,因此A极电流大幅下降”(P66)。这样的解释既没有很好解释电流大幅下降的原因,也没有说明电流为什么不会下降到...&
(本文共1页)
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1引言夫兰克-赫兹实验(简称F-H实验)是一个传统的大学物理实验项目[1],该实验除了能验证原子能级的存在,还涉及到热电子发射、电子与原子的碰撞过程,以及原子能级跃迁与光的发射、光电效应等物理过程,可以为学生提供多方面的观察与研究,所以,该实验都受到学生和教师的欢迎.同时,因为该实验涉及的过程比较复杂,定量研究存在一定的困难,所以,多数研究属于现象观测.本文再从2个方面对该实验补充新的内容,即测量了复旦大学制造的充汞的四极F-H管控制电压对热电子发射的敏感范围,观察了F-H管在不同的连接方式下的电离现象,这对于认识正常的F-H实验中控制电压的选择和电子、离子的运动过程是有帮助的.2控制电压的敏感区图1是用四极F-H管观察汞原子能级不连续性的传统电路原理图,管子中的小圆圈表示阴极发射的电子,黑点表示汞原子,2条虚线表示2个栅极G1和G2,VG1K为控制电压,它控制阴极实际发射出来的电子的数量,VG2K为加速电压,VG2P为反射电压...&
(本文共4页)
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1　问题的提出文献〔1〕中提出 :峰间距随 p Hg× d的上升而下降 .其中 p Hg为汞的饱和气压 ,d为阴 -栅极间距 (原文把栅极称做阳极 ) .同时指出 (见图1 ) :p Hg× d=4m Pa· cm时 ,峰间距为 5.1 5V;p Hg× d=2 0 m Pa· cm时 ,峰间距为最佳值4.9V;p Hg× d=1 0 0 m Pa· cm 时 ,峰间距为4.8V,如图 1所示 .由此推知 ,若 d一定 ,p Hg↑(即 T↑ ) ,则峰间距减小 ;反之 ,若 p Hg一定 (即T一定 ) ,d↑ ,则峰间距也减小 .本文的目的是利用文献〔2〕提出的吸收峰形成与变化判断准则 ,阐明以上现象出现的原因 .2　总有效激发层图 2画出汞原子三重态激发截面与电子能量的关系 ,它们的激发能量阈值分别是 :63 P0态 4.67e V,63 P1态 4.89e V,63 P2 态 5.46e V.对任一峰序 n而言 ,在考虑...&
(本文共4页)
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玻尔以三假设的形式提出了原子的基本模型,有效地解释与氢原子相关的一些物理现象,下面我们从四个角度来理解其内容并掌握其应用.1如何分析原子的能级跃迁类问题跃迁是原子的电子从一个轨道跃迁到另一个轨道,即不脱离原子核的束缚,所以在跃迁的过程中,原子放出或吸收的能量必须是量子化的,即hγ=En-Em.抓住这个约束条件就能找到电子跃迁的可能能级位置.例1处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时,只发射波长为λ1、λ2、λ3的三种单色光,且λ1λ2λ3.则照射光的波长为().Aλ1+λ2+λ3;Bλ3;Cλ2λ3λ2+λ3;Dλ1λ2λ1+λ2由题意知,电子受某种单色光的照射时,跃迁到某激发态只能发出三种波长的光,即三种能量值不同的光子,这样由玻尔假设就可推知,只有处于能级3激发态的氢原子向较低能级跃迁时才只能发射出3种光子.其中跃迁到基态时放出光子能量应恰好等于能级3与基态的能级差,此光子频率最大,对应的波长最短为λ3.说明原来处于基态的...&
(本文共2页)
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在科学发展史上，1913年是一个值得纪念的年份。意气风发，获得博士学位才两年的丹麦物理学年轻学者玻尔(Niel，Bohr，)在英国著名科学期刊《哲学杂志))( Philosophic以材电哪ine)上分三期(7月、9月、11月)发表了《论原子构造和分子构造》的杰作，由此掀起了一场波澜壮阔的量子革命的前期小高潮。在随后的岁月里，玻尔团结了世界上一批最有才华的年轻人，开启了一个全新的量子力学时代。爱因斯坦(Albert Einstein，)在谈到玻尔时曾说，“当后代人来写我们这个时代在物理学中所取得的进步的历史时，必然会把我们关于原子性质的知识所已取得的一个最重要的进展同玻尔的名字联在一起。”玻尔在三部曲中所构建的原子模型，是建立在卢瑟福(Ernest Rutherford，)的有核模型的基础之上，在保留了经典力学的一些概念的同时，引人了普朗克(Max Planek，1858一1...&
(本文共6页)
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玻尔原子模型保留了经典的原子轨道，有关氢原子的计算仍应用经典物理的理论，对电子绕核运动的轨道半径、速度、周期、动能、电势能等计算，涉及牛顿运动定律、库仑定律、匀速圆周运动等知讥一、玻尔原子模型与力学中的匀速圆周运动、向心力和周期等综合例1根据氢原子的玻尔模型，核外电子在n二1、n=3轨道上运动时，求:(l)电子运动速率之比为_;(2)周期之比为_;(3)氢原子能量之比为_;(4)电子运动半径之比为一解析(l)核外电子绕氢原子核作匀速圆周运动，向心力由库仑力提供，=矿r，由以上两式得，电子运二、玻尔原子模型与动，守恒、能t等综合例2怀的放射性同位素罗P。静止时衰变为铀核激发态尝u’和a粒子，而铀核激发态牙u’立即衰变为铀核翼SU，并放出能量为0.097Mev的7光子，已知:罗Pu、梦u和a粒子的质量分别为m、二239.O52lu、m。=235.0439u和m。二4.(X) 26u，lu=931·SMeV/e2. (l)写出衰变方程...&
(本文共2页)
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玻尔原子模型与人造卫星绕地球绕行的模型相似之处,可以从受力特点、运动形式、能量特点等方面进行对比。这些概念之间有很大的相似处,教学中可以将这些相似之处进行对比,使学生更容易理解玻尔原子模型中的相关理论知识。玻尔原子模型是“高中物理”选修3-5的重要知识,也是教学的难点之一。在实际教学中,学生对于原子这种微观世界的事物理解存在比较大的困难。运用以前所学知识进行对比理解,可以大大降低理解的困难。对比前面所学知识,与玻尔原子模型相类似的是圆周运动中人造卫星绕地球绕行的模型。在实际教学中,巧妙引入人造卫星模型进行适当对比,可以在教学中更好地突破这个难点。而玻尔原子模型与人造卫星绕地球绕行的模型,它们相似处的对比,我们可从受力特点、运动形式、能量特点等方面进行分析。第一,二者受力特点相似。两种模型都只受一个场力作用(忽略其他力影响)。玻尔模型中电子受的库伦力为:F=ke2r2,人造卫星受的万有引力为:F=GMmr2,二者受力大小都与间距的...&
(本文共2页)
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弗兰克-赫兹实验中第一峰值板流对应电压的研究
【摘要】：本文提出用弗兰克-赫兹实验测汞原子第一激发电位时,第一峰值板流对应电压不是4.9V的原因不仅与接触电位有关。通过实验找出影响该电压的因素,并给予解释。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：O562【正文快照】：
弗兰克一赫兹实验证实了原子能级的存在,有力地支持了玻尔的原子理论,是近代物理学中一个著名的实验.一般工科院校都开设了此实验,实验原理这里不赞述,请看有关文献〔lj[幻. 实验装置如图1所示,实验测得充汞的弗兰克一赫兹管子的I.一v:曲线如图2所示.从图2中看出第一峰值板流
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